انواع چاپ سه‌ بعدی

در اینجا به بررسی دقیق ۱۰ مورد از مهم‌ترین فرآیند های چاپ سه‌ بعدی می‌پردازیم:

مدل‌ سازی رسوبی ذوب‌ شونده (Fused Deposition Modeling – FDM)

FDM بدون شک یکی از رایج‌ ترین و مقرون‌ به‌ صرفه‌ ترین روش‌ های چاپ سه‌ بعدی است. این فناوری از فیلامنت ترموپلاستیک استفاده می‌کند که ابتدا گرم و سپس از طریق یک نازل روی صفحه ساخت (بیلد پلیت) اکسترود می‌شود. پلاستیک مذاب پس از خروج، خنک شده و جامد می‌شود تا لایه‌ های شیء نهایی را بسازد.

چاپ سه‌ بعدی FDM برای نمونه‌ سازی سریع، تست مفهومی و تولید در مقیاس کوچک قطعات کاربردی بسیار مناسب است.

استریولیتوگرافی (Stereolithography – SLA)

SLA به عنوان پیشگام فناوری چاپ سه‌ بعدی شناخته می‌شود، زیرا اولین روش معرفی‌شده در دهه ۱۹۸۰ بود. این فناوری از یک لیزر UV برای جامد سازی یک رزین فوتوپلیمر مایع به‌ صورت لایه‌ به‌ لایه روی سکوی ساخت استفاده می‌کند. لیزر به‌ صورت دقیق توسط رایانه کنترل می‌شود تا نواحی خاصی از رزین را پخت کند و اشیائی با وضوح بالا و جزئیات پیچیده بسازد.

چاپ سه‌ بعدی SLA برای تولید قطعاتی با سطوح صاف و هندسه‌ های پیچیده مناسب است و اغلب در ساخت نمونه‌ های اولیه، قالب‌ ها و جواهرات کاربرد دارد.

ذوب انتخابی لیزری (Selective Laser Sintering – SLS)

در چاپ سه‌ بعدی SLS از یک لیزر پرقدرت برای ذوب و اتصال پودر های مختلف مانند پلاستیک، فلز یا سرامیک به‌ صورت لایه‌ ای استفاده می‌شود. پس از هر بار ذوب شدن یک لایه، سکو پایین می‌آید و لایه جدیدی از پودر روی سطح پخش می‌شود.

SLS به‌ خاطر تولید قطعات بادوام و کاربردی با کیفیت سطحی متوسط شناخته می‌شود و در نمونه‌ سازی سریع، ساختار های سبک و پیچیده و قطعات نهایی در صنایع خودروسازی و هوافضا کاربرد گسترده‌ ای دارد.

پردازش نوری دیجیتال (Digital Light Processing – DLP)

DLP فرآیندی مشابه SLA است که از یک پروژکتور دیجیتال برای پخت انتخابی رزین مایع با نور UV استفاده می‌کند. تفاوت اصلی در این است که DLP هر لایه را به‌ طور کامل و همزمان نوردهی می‌کند، در حالی که SLA به‌ صورت نقطه‌ به‌ نقطه این کار را انجام می‌دهد.

این ویژگی منجر به سرعت چاپ بالاتر و هزینه کمتر می‌شود. DLP برای تولید قطعات دقیق با سطح صاف، مانند مدل‌ های دندانی، جواهرات و نمونه‌ های اولیه بسیار ایده‌ آل است.

بایندر جتینگ (Binder Jetting – BJ)

فرآیند بایندر جتینگ شامل لایه‌ گذاری یا پاشش یک بایندر (چسب مایع) روی بستر پودر به‌ صورت لایه‌ به‌ لایه است. بایندر به‌ صورت انتخابی ذرات پودر را به هم می‌چسباند تا شکل مورد نظر ساخته شود. پس از تکمیل چاپ، پودر اضافی برداشته می‌شود و قطعه ممکن است نیاز به پخت یا نفوذ دهی اضافی برای افزایش استحکام داشته باشد.

بایندر جتینگ به‌ ویژه برای تولید مدل‌ ها و نمونه‌ های اولیه بزرگ و تمام‌ رنگی، و همچنین قالب‌ های ریخته‌ گری ماسه‌ ای کاربرد دارد.

متریال جتینگ (Material Jetting – MJet)

فناوری MJet عملکردی مشابه چاپگر های جوهرافشان دارد؛ هد چاپگر قطرات مواد مایع را مستقیماً روی سکو می‌ریزد و این مواد تحت نور UV جامد می‌شوند. این روش دقت و وضوح بسیار بالا، و توانایی تولید قطعات پیچیده و چند‌ ماده‌ ای را ارائه می‌دهد.

متریال جتینگ برای تولید نمونه‌ های اولیه کاربردی، مدل‌ های پزشکی و قطعات تولیدی در تیراژ محدود استفاده می‌شود.

ذوب انتخابی لیزر فلزی (Direct Metal Laser Sintering – DMLS)

DMLS نوعی از SLS است که به‌ طور خاص روی پودرهای فلزی متمرکز است. در این فرآیند از یک لیزر متمرکز برای ذوب انتخابی پودر فلز استفاده می‌شود و قطعات فلزی با چگالی کامل و استحکام بالا تولید می‌شوند.

صنایعی مانند هوافضا، خودروسازی و پزشکی از DMLS برای تولید قطعات فلزی پیچیده بهره می‌برند.

ذوب با پرتو الکترونی (Electron Beam Melting – EBM)

به جای لیزر، EBM از یک پرتو الکترونی برای ذوب ذرات پودر فلزی در یک محفظه خلأ استفاده می‌کند. این فرآیند امکان چاپ در دماهای بالاتر و دستیابی به خواص مکانیکی بهتر مانند افزایش استحکام و مقاومت در برابر خستگی را فراهم می‌سازد.

EBM عمدتاً برای تولید قطعات از فلزات با عملکرد بالا، از جمله ایمپلنت‌ های پزشکی و قطعات هوافضا استفاده می‌شود.

ساخت اشیاء لمینیتی (Laminated Object Manufacturing – LOM)

فرآیند LOM شامل برش لایه‌ های کاغذ، پلاستیک یا فویل فلزی پوشیده‌ شده با چسب و اتصال آن‌ها به‌ وسیله گرما و فشار است. این روش در مقایسه با سایر فناوری‌ های پرینت سه‌ بعدی مقرون‌ به‌ صرفه‌تر و سریع‌تر است، اما قطعات تولید شده دارای خواص مکانیکی محدود هستند.

LOM برای تولید مدل‌ های بصری و تزئینی و همچنین ساخت قالب برای ریخته‌ گری مناسب است.

فیوژن بستر پودری (Powder Bed Fusion – PBF)

آخرین فناوری در فهرست ما، Powder Bed Fusion (PBF) است. این دسته شامل مجموعه‌ ای از فناوری‌ های ساخت افزایشی مبتنی بر بستر پودر، از جمله SLS، DMLS و EBM می‌شود. این فرآیند ها امکان تولید قطعات با نسبت استحکام به وزن بالا و ساخت سازه‌ های بسیار پیچیده بدون نیاز به ساپورت اضافی را فراهم می‌کنند.

PBF اغلب برای تولید نمونه‌ های اولیه کاربردی، قطعات نهایی و اجزای سفارشی در صنایعی مانند هوافضا، خودروسازی و پزشکی به کار می‌رود.

نتیجه‌ گیری

در پایان، دنیای متنوع فناوری‌ های پرینت سه‌ بعدی هیچ‌گاه به اندازه امروز هیجان‌ انگیز و در دسترس نبوده است، زیرا این تکنولوژی‌ ها با سرعت زیادی در حال پیشرفت هستند. تأثیر این نوآوری بسیار گسترده خواهد بود و آینده‌ ای را نوید می‌دهد که در آن ساختارهای سفارشی و پیچیده نه‌ تنها قابل دسترس، بلکه برای همه امکان‌ پذیر خواهد بود. پس از اطلاعات به‌ دست‌ آمده در این مقاله استفاده کنید و آماده باشید تا شاهد عصری تحول‌ آفرین باشید که در آن از روش‌ های سنتی فاصله می‌گیریم و به پتانسیل، سهولت و نوآوری‌ های پرینت سه‌ بعدی روی می‌آوریم.

سوالات متداول

دقیق‌ترین نوع پرینت سه‌بعدی کدام است؟

دقیق‌ترین نوع پرینت سه‌ بعدی معمولاً استریولیتوگرافی (SLA) در نظر گرفته می‌شود. این فناوری مبتنی بر رزین، جزئیات و دقت فوق‌ العاده‌ ای ارائه می‌دهد و برای کاربرد هایی که دقت اهمیت بالایی دارد، ایده‌آل است. در این روش، لیزر به صورت انتخابی بخش‌ هایی از رزین مایع را پخت می‌دهد و مدل نهایی را به صورت لایه‌ های نازک متوالی ایجاد می‌کند.

محبوب‌ ترین روش پرینت سه‌ بعدی کدام است؟

محبوب‌ ترین روش پرینت سه‌ بعدی مدل‌ سازی رسوب ذوب‌ شده (FDM) است. این روش با اکسترود کردن مواد ترموپلاستیک به صورت لایه‌ به‌ لایه، جسم مورد نظر را می‌سازد. پرینتر های FDM بسیار در دسترس و بین علاقه‌ مندان، معلمان و حتی برخی کاربرد های صنعتی محبوب‌ اند، زیرا استفاده از آن‌ها ساده و مقرون‌ به‌ صرفه است.

سه نوع اصلی پرینت سه‌ بعدی کدام‌اند؟

سه نوع اصلی پرینت سه‌ بعدی عبارتند از: FDM، SLA و SLS. هر یک از این روش‌ ها عملکرد متفاوتی دارند و برای نیازهای مختلف کاربردی مناسب هستند. مدل‌ سازی رسوب ذوب‌ شده (FDM) رایج‌ترین روش است، استریولیتوگرافی (SLA) دقت بالایی ارائه می‌دهد و سینترینگ انتخابی لیزری (SLS) امکان ساخت هندسه‌ های پیچیده بدون نیاز به ساپورت اضافی را فراهم می‌کند.

در مجموعه سرزمین دی‌ تی‌ اس خدمات تخصصی پرینت سه‌ بعدی با رزین و پرینت سه‌ بعدی پروجت ویژه طلا و جواهر ارائه می‌شود تا ظریف‌ ترین و دقیق‌ ترین طرح‌ های شما با بالاترین کیفیت تولید شوند.